中石化这一材料取得新突破！化工巨头也正频频布局……

关键词 | 生物基材料 前景

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近期，中石化化销华中大力拓展市场，打通了中原石化生产的国内首款生物基聚烯烃产品销售流程，在生物基聚丙烯（PP）市场方面实现重大突破，为中石化打造绿色环保品牌作出贡献。

生物基聚烯烃是指以可再生的生物质材料（地沟油、废棕榈油等）为原料，通过一系列化学反应得到的聚烯烃产品，与现有化石能源基聚烯烃相比，具有绿色、低碳的特点。目前，已经国外已经有几家巨头布局生物基领域，其中Braskem、陶氏、巴斯夫等在生物基聚烯烃领域均有布局。

据报道，中原石化生物基聚烯烃项目于2023年10月份启动，2024年9月初成功产出合格产品，首批产量达2500吨，成为国内首款生物基聚烯烃产品。

今年9月，中石化化销华中积极推广，先后有13家客户参与试用，多家客户表现出购买意向，并成功开出首单，实现了生物基PE产品的突破。

那么，中石化的技术路线是怎样的？为何中石化会积极布局生物基新材料？生物基聚烯烃的应用前景如何？

生物基PE的技术路线

聚烯烃是一类重要的高分子材料，在现代工业和日常生活中都有着广泛的应用，主要由烯烃单体聚合而成，常见的烯烃单体有乙烯、丙烯等。通过不同的聚合工艺和条件，可以得到具有不同性能和用途的聚烯烃产品。

聚烯烃的性能特点十分突出。它们具有良好的化学稳定性，能够抵抗大多数酸、碱和有机溶剂的侵蚀。此外，聚烯烃还具有优异的电绝缘性能，是电气领域常用的绝缘材料。在物理性能方面，聚烯烃密度较低，质轻，便于加工和运输。在应用领域方面，聚烯烃几乎涵盖了各个行业。在包装领域，聚烯烃薄膜和容器占据了重要地位，为食品、药品等产品提供了可靠的包装。在建筑行业，聚烯烃管材和板材因其耐腐蚀、易安装等优点而得到广泛应用。在农业领域，聚烯烃制成的农用薄膜可以提高农作物的产量和质量。

以PE为例，作为全球第二大通用合成树脂，目前丙烯单体生产工艺主要有四种：蒸汽裂解、催化裂化、煤制烯烃和丙烷脱氢，其中蒸汽裂解是世界范围内丙烯的最主要来源，丙烷脱氢制丙烯技术目前已工业化，且成为第三大生产路线。

在此之前，国外化工巨头在生物基丙烯方面已经做了较多的探索，如：

生物乙醇制丙烯——该方法通常利用玉米、甘蔗等发酵制成的生物乙醇转化为烯烃的技术。2023年4月，LG化学与北美环保燃料企业Gevo签订联合研发协议，采用的就是该技术路线。

生物丙烷脱氢——世界可再生能源巨头Neste有生产生物丙烷的NEXBT技术，早在2019年就和北欧化工合作，并成为有史以来第一次以工业规模进行可再生丙烷脱氢的案例。

生物异丙醇脱水——三井化学曾报道在开发用不可食用的植物生产异丙醇(IPA)，然后脱水得到丙烯单体的技术。2022年3月3日，三井化学宣布子公司普瑞曼（Prime Polymer Co., Ltd.）成为日本第一家商业化生产生物质聚丙烯的企业。

和国外的化工厂相比，中石化的生物基烯烃在工艺上略有不同，其主要采用动植物油脂为原料，经过一系列流程后得到小于C4的轻烃、轻油和未转化油，未转化油循环回第一加氢裂化反应区继续进行反应。所得轻烃进一步进行分离出生物基丙烷。

中石化，为何布局生物基材料？

中石化在生物基领域的布局相当广泛，涵盖了多个方面。

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生物基新材料

聚酰胺材料：2024年初，中石化通过其石科院承担了“高端聚酰胺材料制备关键技术研发与产业示范”重大科技项目，该项目聚焦尼龙新材料产业高端化、差异化发展，从生物基原料氨基酸出发，生产高端聚酰胺聚合单体，助力中石化聚酰胺产业转型升级和高质量发展。

生物基单体与材料：2023年9月，中石化启动了“生物基单体与材料关键技术开发”重大科技项目，旨在突破非粮生物基材料产业“卡点”，逐步实现重点生物技术产业化示范。

生物可降解材料：中石化形成了生物可降解材料PBST从原料、聚合工艺、材料加工应用到分析表征的完整技术研发链和价值链，并开发出多种产品。此外，中石化还在PBS/PBAT系列、聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）、二氧化碳基可降解塑料PPC等方向均有布局。

生物基聚烯烃：中石化中原石化成功打通生物轻油到生物基聚烯烃产品的试生产，并实现了国内首款生物基聚烯烃产品的生产和销售。

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生物燃料

生物航煤：中石化早在2009年就成功开发出具有自主知识产权的生物航煤生产技术，并于2011年首次生产出合格生物航煤。2022年，中石化开发的我国首套10万吨/年生物航煤工业装置在镇海炼化进行首批规模化试生产。此外，中石化还与道达尔能源公司签署合作框架协议，共同开发可持续航空燃料产能。

生物柴油与生物燃料油：2023年12月中石化中海船舶燃料供应公司与朗坤环境签署了战略合作框架协议，双方将在生物柴油、生物燃料油等领域开展合作，具体包括生物柴油的生产合作、船用生物燃料油的研发应用等。中石化中海船舶公司还顺利为中远海运客运有限公司所属船舶加注了生物燃料油，这是国内开展的首次内贸航行船舶生物燃料油加注业务。

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其他生物基领域

生物基苯酚：中石化三井化工生产的首批经ISCC PLUS认证的生物基苯酚产品已经交付国内客户。

生物基刚性聚酯：中石化通过与阿姆斯特丹大学合作，在生物基刚性聚酯方面取得了重要进展。

……

由此可见，中石化很早之前就开始在生物基领域进行布局，这也体现了中石化的战略布局能力。

国际化工巨头也在频频布局生物基新材料

让我们把目光转向国际化工企业，资料显示，他们中有几家很早就开始布局生物基新材料，目前已有诸多生物基新材料产品推出，在市场中也颇受好评。

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Braskem

Braskem是全球第六大石化公司，也是首个规模化生物基PE的生产商，利用甘蔗发酵生产乙醇，再利用乙醇脱水制乙烯的技术生产乙烯，以及合成聚乙烯。

2010年Braskem生物基PE投产以来，已生产了超过120万吨生物基PE，2023年Braskem投资8700万美元扩建巴西的生物基乙烯工厂，扩建完成后该公司生物基乙烯的整体产能将提高30%，从20万吨/年增加到 26万吨/年。

同样在2023年，Braskem公司和泰国石化巨头泰国暹罗化工集团（SCG）签署一项合资公司协议，共同创建合资公司Braskem Siam，该合资公司的将以甘蔗为原料生产生物基乙醇，继而生产生物基乙烯和生物基PE。泰国Braskem Siam的20万吨/年，加上巴西本土的26万吨/年，Braskem生物基乙烯产能在投产14年后翻倍。

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陶氏化学

2023年5月，陶氏化学公司和 New Energy Blue 宣布在北美签署长期供应协议。根据协议，New Energy Blue利用秸秆生产生物基乙烯。New Energy Blue 每年可加工 27.5万吨玉米秸秆，并生产第二代乙醇和清洁木质素，近一半的乙醇将转化为陶氏产品的生物基乙烯原料。2024年9月5日，陶氏化学通过使用废弃食用油或生物质废料等替代原料，推出了生物质POE，并用于用于方块地毯背衬。

据报道，这款新的生物循环产品通过了 ISCC PLUS 认证，具有与 ENGAGE™ POE 产品组合其他产品相同的高性能，为原生石化产品提供了一种可行的替代品。

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巴斯夫

巴斯夫的ecovio和Haptex系列生物基材料，可以应用在咖啡胶囊、聚氨酯、汽车用材料等领域，目前在全球多个地区通过了相关认证，得到了消费市场的认可。

根据不完全统计，巴斯夫目前产品数量达到数千种，其中约有五分之一为生物基材料。

除了以上列出的几家，帝斯曼、杜邦、三菱等企业目前也都在积极加大生物基材料的应用拓展，旨在抢占生物基材料市场的发展先机。具体见下面的图表。

未来消费市场有多少体量

可以被生物基材料替代？

综合网络上多家公开报道，生物基对石油基为主的市场取代进程，可能不会特别快速。

据美国《生物质技术路线图》预测，到2030年生物基化学品将替代25%的有机化学品和20%的石油燃料，预估中国将会有近2000万吨的可替代潜力。

据欧盟《工业生物技术远景规划》预计，到2030年生物基原料将替代6%-12%的化工原料，精细化学品的30%~60%将由生物基制造。

据济合作与发展组织（OECD）预测，未来十年至少有20%、约8000亿美元的石化产品可由生物基产品替代，目前替代率不到5%，缺口近6000亿美元。

图 不同机构对于未来生物基替代率的预测对比

结尾

由于生物基聚烯烃在技术工艺、原料和成本等方面存在较大的应用难度，所以国外化工巨头真正投产的项目并不多，中石化此次不仅实现了国内生物基聚烯烃产品的破零，其生物基PP在全球也是较为罕见的。

来源：专塑视界

（转自：中国化工信息周刊）